Optyka fourierowska
Prowadzący: dr hab. Kazimierz Gniadek
Semestr: 6 - 2 godziny wykładów tygodniowo
Przedmioty poprzedzające: Podstawy optyki
Forma zaliczenia: egzamin
Program:
1. Podstawy matematyczne optyki fourierowskiej: dyskretne i ciągłe reprezentacje sygnałów jedno- i dwuwymiarowych, splot i korelacja, dwuwymiarowe przekształcenie Fouriera, przekształcenie Hilberta i Mellina, dwuwymiarowe twierdzenie o próbkowaniu, dyskretne przekształcenie Fouriera.
2. Układ optyczny jako dwuwymiarowy układ liniowy: niezmienniczość przestrzenna, odpowiedź impulsowa, funkcja przenoszenia.
3. Fizyczne podstawy optyki fourierowskiej: fale świetlne, amplituda zespolona, zasada superpozycji, częstości przestrzenne, kirchhoffowska teoria dyfrakcji, teoria dyfrakcji w sformułowaniu Rayleigha -Sommerfelda, dyfrakcja Fresnela jako operacja splotu, dyfrakcja w obszarze Fraunhoffera jako przekształcenie Fouriera pola optycznego.
4. Transformacyjne właściwości soczewek: soczewka jako element realizujący przekształcenie fazy fali świetlnej, soczewka jako element realizujący przekształcenie Fouriera rozkładu amplitudy zespolonej, soczewka jako element obrazujący, odpowiedź impulsowa soczewki.
5. Filtracja częstości przestrzennych i obróbka sygnałów optycznych: koherentny procesor 4-f, filtry częstości przestrzennych tworzone z pomocą komputera, metoda Lohmanna kodowania amplitudy i fazy, optyczna realizacja wybranych operacji matematycznych, rozpoznawanie obrazów, filtry dopasowane,wizualizacja przedmiotów fazowych metodą kontrastu fazowego, zwielokrotnianie (multiplikacja) obrazów, wielokanałowa obróbka jednowymiarowych sygnałów optycznych.
6. Układ optyczny jako filtr częstości przestrzennych: powstawanie obrazów przy oświetleniu koherentnym i niekoherentnym, koherentna i niekoherentna funkcja przenoszenia, porównanie odwzorowania przy oświetleniu koherentnym i niekoherentnym.
Literatura podstawowa:
1. K. Gniadek, Optyczne przetwarzanie informacji ,PWN, Warszawa, 1993
2. K. Gniadek, Optyka fourierowska, wyd. Polit. Warsz., 1987
3. J. W.Goodman, Introduction to Fourier Optics, NcGraw-Hill, New York,1968
4. J. Petykiewicz, Optyka falowa, PWN, Warszawa ,1990
|
